До питання компенсації реактивної потужності в електричних системах

Abstract

Метою статті є дослідження впливу компенсації реактивної потужності на параметри режиму і стійкість електричної систем, встановлення допустимих рівнів компенсації реактивної потужності на стійкість вузлів навантаження і синхронних енераторів, дослідження області самозбудження синхронного генератора при компенсації реактивної потужності. Для проведення досліджень використовувалися математичні моделі електричної системи у вигляді вузлових рівнянь, які вирішувалися модифікованим методом Ньютона. Математичне моделювання стійкості вузлів навантаження і синхронних енераторів здійснювалося в пакеті Matlab. Отримано функціональні залежності впливу ступеня компенсації реактивної потужності на параметри режиму електричної системи за схемою "либокого введення" з урахуванням добової нерівномірності навантаження. Встановлено межі компенсації реактивної потужності в електричних системах з урахуванням стійкої роботи вузлів навантаження і синхронного генератора. Встановлено, що при певному поєднанні параметрів електричної мережі з ємнісною послідовною компенсацією реактивних опорів ланцюга статора при компенсації реактивної потужності навантаження за допомогою батарей статичних конденсаторів можливе порушення статичної стійкості типу самозбудження синхронного енератора. Встановлено, що в мережах з ємнісною послідовною компенсацією реактивних опорів ланцюга статора синхронного енератора, компенсація реактивної потужності навантаження за допомогою батарей статичних конденсаторів може привести до порушення статичної стійкості типу самозбудження. Встановлена техніко-економічна ефективність ступеня компенсації реактивної потужності на параметри режиму електричної системи за схемою "либокого введення" з урахуванням добової нерівномірності навантаження. Визначено рівні компенсації реактивної потужності навантаження при яких значення коефіцієнта запасу статичної стійкості по напрузі в нормальному і післяаварійному режимах буде не меншою, ніж мінімальне нормоване значення, а значення коефіцієнта запасу статичної стійкості по активній потужності в нормальному і післяаварійному режимах буде не меншим, ніж мінімальне нормоване значення і коефіцієнт потужності енератора повинен бути близький до номінального.Investigation of the effect of reactive power compensation on the regime parameters and the stability of the electrical system. Determination of the permissible levels of reactive power compensation for the stability of load nodes and synchronous generators. Research of self-excitation area of synchronous generator at compensation of reactive power. The mathematical models of the electric system in the form of nodal equations, which were solved by the modified Newton method, were used for the research. Mathematical modelling of stability of load nodes and synchronous generators was carried out in Matlab package. Functional dependences of the degree of reactive power compensation on the parameters of the regime of the electric system according to the "deep input" scheme taking into account the daily unevenness of the load are obtained. The limits of reactive power compensation in electrical systems are set, taking into account the stable operation of load nodes and synchronous generator. It is established, that at a certain combination of parameters of an electric network with capacitive sequential compensation of reactive resistances of a stator circuit at compensation of reactive power of loading by means of batteries of static capacitors it is possible Violation of static stability of the type of self-excitation of synchronous generator. It is established that in networks with capacitive sequential compensation of reactive resistances of the stator circuit of synchronous generator, compensation of reactive power of loading by means of batteries of static capacitors can lead to violation of static Resistance type of self-excitation. The technical and economic efficiency of the degree of compensation of reactive power on the parameters of the regime of the electric system according to the "deep input" scheme taking into account the daily unevenness of the load is established. The levels of compensation of reactive power of loading at which the value of a reserve coefficient of static stability on voltage in normal and repairs modes will be not less than the minimum rationed value are determined. The value of the reserve coefficient of static stability on the active power in normal and repairs modes will be not less than the minimum rationed value, and the power factor of the generators should be close to the nominal.